[发明专利]高压大涌水量钻孔快速封堵方法

说明书

本发明公开了一种高压大涌水量钻孔快速封堵方法，根据高压涌水钻孔(13)水文地质信息对高压涌水钻孔(13)进行封堵设计，用钻具在高压涌水钻孔(13)的孔壁上施工钻孔孔壁凹槽(5)，在注浆锚杆(4)上加工锚杆凸起(7)，将组装好的套袋锚杆装置固定在高压涌水钻孔(13)内；从套袋注浆导管(3)向锚杆套袋(6)内进行注浆，当达到设定压力时，停止注浆，保持注浆锚杆阀门(1)开启状态，待锚杆套袋(6)内注浆材料凝固稳定后，将注浆锚杆阀门(1)关闭，从而完成高压涌水钻孔(13)的封堵。本发明方法不仅可以安全、高效、便捷地对高压富含水钻孔进行封堵，而且可以对涌水进行资源化再利用。

技术领域

本发明属于深部掘进工程技术领域，具体涉及一种超前钻孔探水工程中对高压大涌水量钻孔的快速封堵方法，特别适合于涌水量大、水压高的钻孔封堵、加固及再利用。

背景技术

巷道和竖井掘进施工中，尤其是通过复杂含水带时，必须进行超前钻孔探水，从而来规避突水灾害。当探水钻孔水压小、涌水量少时，可以采用水泥－水玻璃双液注浆的方式进行封堵，但当涌水量大、水压高时，水泥－水玻璃双液注浆材料会产生浆液离散和浆体结构孔洞问题。工程实际中，还有将注浆锚杆缠上麻线直接砸进探水钻孔，此种方法不但封堵不牢靠，而且施工也很困难。因此，涌水量大、水压高的超前钻孔快速、高效封堵是一个亟待解决的技术难题。

为了解决已施工的超前钻孔的涌水封堵问题，《山西建筑》2015年3月发表的“宜万铁路云雾山岩溶隧道超前钻孔注浆封堵技术”一文中，研究了该隧道超前钻孔注浆封堵技术，介绍了具体的施工准备工作，主要从封堵工艺、浆液配比、注浆压力三方面阐述了钻孔注浆封堵施工技术措施，并给出了一些施工建议。但该技术在施工工艺上，仍然采用水泥单液浆直接注浆封堵，最后采用水泥－水玻璃双液浆封口。其封堵的理念就是置换，由易到难，首先用水置换泥砂，再用单液浆置换水，最终用双液浆封口，无法做到快速、高效封堵超前钻孔，也不适合涌水量大、水压高的钻孔封堵、加固及再利用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的封堵不牢靠、施工很困难及无法做到快速、高效封堵的问题，而提供一种高压大涌水量钻孔快速封堵方法，该封堵方法不仅可以安全、高效、便捷地对高压富含水钻孔进行封堵，而且可以对涌水进行资源化再利用。

为实现本发明的上述目的，本发明高压大涌水量钻孔快速封堵方法采用以下技术方案实现：

本发明一种高压大涌水量钻孔快速封堵方法，含有高压涌水钻孔，所述的高压涌水钻孔自隔水层下探至高压富含水层，采用以下技术方案对高压涌水钻孔进行封堵：

1)根据高压涌水钻孔水文地质信息对高压涌水钻孔进行封堵设计，确定注浆锚杆的规格尺寸、注浆锚杆阀门和套袋注浆导管阀门的型号、锚杆套袋的型号和尺寸、套袋注浆导管尺寸和套袋注浆材料。

所述的注浆锚杆的直径应比高压涌水钻孔的孔径小20-30mm，如φ42mm的高压涌水钻孔，注浆锚杆选择φ20-30mm；φ90mm高压涌水钻孔，注浆锚杆的直径选择φ70-80mm。对直径较大的高压涌水钻孔，注浆锚杆直径选择范围较大，可将注浆锚杆直径适当缩小。

所述的锚杆套袋采用聚酯滤水网套袋为佳，聚酯滤水网为工业滤水网，具有良好的透水、透气性质，透气度(127PA)≥4000，但由于加工工艺特殊，其可以阻止注浆材料透过。而且，聚酯滤水网的型号种类较多，网面强度从≥700N/CM到≥1500N/CM不等，接口强度从≥450N/CM到≥1000N/CM不等，选用合适的聚酯滤水网加工成的套袋可以满足此类涌水钻孔的注浆封堵强度要求。

所述的锚杆套袋的直径应为高压涌水钻孔孔径的1.1-1.5倍，对于坚硬钻孔围岩取小值，对于软弱易变性的钻孔围岩取大值。

所述的套袋注浆材料采用水泥－水玻璃双液注浆材料，可以添加适度的添加剂，加速注浆材料的凝固。